星齿轮机构，向变速箱以及驱动车桥传递，即发动机能直接驱动车辆行驶。
[0046]当然，所述发动机起停系统也可以实现混合动力行驶，当车辆纯电动行驶时，若驾驶员的速度需求增加，车辆行驶的功率需求大于双转子电机外电机所能提供的功率，则内电机起动发动机I，并利用电磁离合器锁止行星轮架8，发动机I与双转子电机外电机同时向变速箱、驱动车桥提供动力，实现混合动力行驶。
[0047]所述复合电源由多种电能存储装置组合而成，常见的有动力蓄电池和超级电容组合，当然也不排除其它类型的组合。复合电源具有容量大、效率高等性能优点，在制动能量回收时，还具备快速吸收电能的能力。
[0048]所述驱动控制系统包括控制单元25、发动机控制单元16、电磁离合器驱动电路22、内电机驱动电路17、外电机驱动电路19以及电源电量检测电路20 ；
[0049]所述控制单元为主要控制部件，其接收油门踏板开度、制动踏板开度、车速、复合电源储电量等车辆信息，并据此决定是否需要向发动机控制单元、电磁离合器驱动电路、内电机驱动电路、外电机驱动电路发出驱动信号。
[0050]所述电磁离合器驱动电路，其主要功能是接收控制单元的驱动信号，并对该信号进行功率放大，驱动电磁离合器。
[0051]在本发明的发动机起停系统内，所述发动机控制单元主要有两个方面的作用，(I)根据控制单元的发动机起动信号，配合双转子电机内电机起动发动机，并控制发动机运转；
(2)根据控制单元的发动机停机信号，控制发动机的供油系统和点火系统，停止发动机运转。
[0052]所述内电机驱动电路，其主要作用是接收控制单元的驱动信号，并对该信号进行功率放大，驱动双转子电机的内电机带动发动机快速旋转。当发动机起动后，双转子电机内电机转变为发电机后，该内电机驱动电路还需要把双转子电机内电机发出的交流电进行整流调压，向复合电源充电。
[0053]所述外电机驱动电路，其主要功能是接收控制单元的驱动信号，并对该信号进行功率放大，驱动双转子电机的外电机旋转，接着外电机带动变速箱及驱动车桥，驱动车辆行驶。当车辆制动时，双转子电机外电机转变为发电机，把制动能量转化为电能，此时所述外电机驱动电路还需要把把双转子电机外电机发出的交流电进行整流调压，向复合电源充电。
[0054]实施例2
[0055]在实施例1基础上，本发明还提供了一种基于双转子电机的发动机起停系统的工作方法。
[0056]该工作方法包括:
[0057](I)发动机起动。当复合电源电量充足，车辆行驶的速度需求不高，双转子电机外电机能够满足车辆行驶的功率需求时，双转子电机外电机驱动车辆行驶，此时为纯电动行驶状态，双转子电机内电机及其发动机都不工作。当复合电源电量下降至无法满足双转子电机外电机的供电需求时，电源电量检测电路检测到复合电源储电量不足的信号，并把该信号传递给控制单元，控制单元向内电机驱动电路发出驱动信号，内电机工作，内电机带动发动机高速旋转，此时控制单元还向发动机控制单元发出起动信号，发动机控制单元驱动发动机点火系统、供油系统，并协助发动机顺利起动。发动机起动之后，内电机转化为发电机，把发动机机械能转化为电能，给复合电源充电，同时也给外电机供电，使得外电机能持续驱动车辆。
[0058](2)发动机停机。发动机运转，内电机不断发电并给复合电源充电，当复合电源储电量充足时，电源电量检测电路检测到复合电源储电量充足的信号，并把该信号传递给控制单元，控制单元向发动机控制单元发出停机信号，发动机控制单元停止发动机点火系统及供油系统工作，即停止给发动机喷油和点火，发动机停机，之后内电机的发电工作也停止，车辆从新进入纯电动行驶状态。
[0059](3)混合动力驱动。当复合电源电量充足，车辆行驶的速度需求也高时，双转子电机外电机不能够满足车辆行驶的功率需求，此时控制单元向内电机驱动电路发出驱动信号，内电机工作，同时控制单元还向发动机控制单元发出起动信号，发动机控制单元驱动发动机点火系统、供油系统，并协助发动机顺利起动；
[0060]发动机起动之后，控制单元向电磁离合器驱动电路发出信号，驱动电磁离合器工作，行星齿轮机构中的行星轮架8被制动，直至转速为零，之后发动机输出轴扭矩将会直接传递到变速箱输入轴，此时，车辆将由发动机动力、双转子电机外电机同时驱动，实现混合动力行驶。
[0061]所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于双转子电机的发动机起停系统，其特征在于，包括发动机、双转子电机、行星齿轮机构、电磁离合器、复合电源以及驱动控制系统； 所述双转子电机包括内转子(2)、外转子(3)和定子(4)， 所述内转子(2)的轴一端与发动机(I)输出轴连接，另一端与行星齿轮机构的太阳轮(9)连接，所述外转子(3)的轴与变速箱(23)输入轴连接， 所述定子(4)位于内转子(2)和外转子(3)之间，定子(4) 一端通过螺栓与发动机(I)缸体连接，另一端设有定子端盖(5); 所述行星齿轮机构包括齿圈(6)、行星轮(7)、行星轮架(8)和太阳轮(9);所述齿圈(6)嵌于外转子(3)内，太阳轮(9)与内转子(2)共轴，且同步旋转，行星轮(7)套装在行星轮架⑶上，且与齿圈(6)内啮合，与太阳轮(9)外啮合，行星轮架⑶的环形架的外圆面有外花键； 所述电磁离合器包括驱动线圈(10)、衔铁(12)、衔铁导向板(13)、摩擦盘(14);所述驱动线圈(10)设于定子端盖(5)的凹槽内，所述定子端盖(5)的外侧设有衔铁导向板(13)，衔铁导向板(13)上设有衔铁(12)，所述衔铁(12)能够在衔铁导向板(13)上左右移动，所述衔铁导向板(13)外侧设有衔铁外侧压板(15)，衔铁外侧压板(15)和衔铁导向板(13)之间设有摩擦盘(14)，摩擦盘(14)通过花键套装在行星轮架(8)的环形架上； 所述复合电源由多种电能存储装置组合而成； 所述驱动控制系统包括控制单元(25)、发动机控制单元(16)、电磁离合器驱动电路(22)、内电机驱动电路(17)、外电机驱动电路(19)以及电源电量检测电路(20)。
2.如权利要求1所述的一种基于双转子电机的发动机起停系统，其特征在于，所述双转子电机中，所述内转子(2)外圆柱面上装有内转子永磁体(21)，外转子(3)内圆柱面装有外转子永磁体(31)，定子(4)的内圆柱面、外圆柱面上分别装有定子内电枢线圈(41)和定子外电枢线圈(42)，内转子永磁体(21)与定子内电枢线圈(41)构成内电机，外转子永磁体(31)与定子外电枢线圈(42)构成外电机。
3.如权利要求1所述的一种基于双转子电机的发动机起停系统，其特征在于，所述电磁离合器中，所述驱动线圈(10)和衔铁(12)之间还设有回位弹簧(11);所述摩擦盘(14)两侧装有环状摩擦片。
4.如权利要求1所述的一种基于双转子电机的发动机起停系统，其特征在于，所述衔铁(12)是通过导向销串装在衔铁导向板(13)上。
5.如权利要求1所述的一种基于双转子电机的发动机起停系统，其特征在于，所述电磁离合器的摩擦力矩大于行星轮架(8)的旋转扭矩。
6.如权利要求1所述的一种基于双转子电机的发动机起停系统，其特征在于，所述复合电源由动力蓄电池和超级电容组成。
7.如权利要求1所述的一种基于双转子电机的发动机起停系统的工作方法，其特征在于， (I)发动机起动: 当复合电源电量充足，车辆行驶的速度需求不高，双转子电机外电机能够满足车辆行驶的功率需求时，双转子电机外电机驱动车辆行驶，此时为纯电动行驶状态，双转子电机内电机及其发动机都不工作； 当复合电源电量下降至无法满足双转子电机外电机的供电需求时，电源电量检测电路检测到复合电源储电量不足的信号，并把该信号传递给控制单元，控制单元向内电机驱动电路发出驱动信号，内电机工作，内电机带动发动机高速旋转，此时控制单元还向发动机控制单元发出起动信号，发动机控制单元驱动发动机点火系统、供油系统，并协助发动机顺利起动。发动机起动之后，内电机转化为发电机，把发动机机械能转化为电能，给复合电源充电，同时也给外电机供电，使得外电机能持续驱动车辆； (2)发动机停机: 发动机运转，内电机不断发电并给复合电源充电，当复合电源储电量充足时，电源电量检测电路检测到复合电源储电量充足的信号，并把该信号传递给控制单元，控制单元向发动机控制单元发出停机信号，发动机控制单元停止发动机点火系统及供油系统工作，即停止给发动机喷油和点火，发动机停机，之后内电机的发电工作也停止，车辆从新进入纯电动行驶状态； (3)混合动力驱动: 当复合电源电量充足，车辆行驶的速度需求也高时，双转子电机外电机不能够满足车辆行驶的功率需求，此时控制单元向内电机驱动电路发出驱动信号，内电机工作，同时控制单元还向发动机控制单元发出起动信号，发动机控制单元驱动发动机点火系统、供油系统，并协助发动机顺利起动； 发动机起动之后，控制单元向电磁离合器驱动电路发出信号，驱动电磁离合器工作，行星齿轮机构中的行星轮架被制动，直至转速为零，之后发动机输出轴扭矩将会直接传递到变速箱输入轴，此时，车辆将由发动机动力、双转子电机外电机同时驱动，实现混合动力行驶。
【专利摘要】本发明公开了一种基于双转子电机的发动机起停系统及其工作方法，包括发动机、双转子电机、行星齿轮机构、电磁离合器、复合电源以及驱动控制系统；双转子电机内转子轴与发动机输出轴连接，也与行星齿轮机构的太阳轮连接，双转子电机外转子轴与变速箱输入轴连接，外转子内嵌有齿圈，通过电磁离合器，行星轮架可以被固定不转；驱动控制系统包括复合电源、内电机驱动电路、外电机驱动电路、电源电量检测电路、电磁离合器驱动电路以及控制单元；通过对双转子电机的控制，以及发动机控制单元的配合工作，能方便地实现发动机的起动与停机。本发明结构紧凑，具有混合动力的基本功能。
【IPC分类】B60K6-26, B60K6-36
【公开号】CN104875597
【申请号】CN201510266954
【发明人】何仁, 蒋科军
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月22日